Spark Core中解决group by造成的数据倾斜问题

Spark大数据:解决group by数据倾斜问题
本文探讨了大数据开发中的数据倾斜问题及其对Spark作业性能的影响。介绍了一种两阶段聚合的解决方案,通过在key上添加随机数进行局部聚合,再去除前缀进行全局聚合,有效分散数据处理负载,提高作业效率。

        在大数据开发中,我们可能会遇到大数据计算中一个最棘手的问题——数据倾斜,此时Spark作业的性能会比期望差很多。数据倾斜调优,就是使用各种技术方案解决不同类型的数据倾斜问题,以保证Spark作业的性能。该篇博客参考美团的spark高级版,修改了代码使用了scala写的。

       这个方案的核心实现思路就是进行两阶段聚合。第一次是局部聚合,先给每个key都打上一个随机数,比如10以内的随机数,此时原先一样的key就变成不一样的了,比如(hello, 1) (hello, 1) (hello, 1) (hello, 1),就会变成(1_hello, 1) (1_hello, 1) (2_hello, 1) (2_hello, 1)。接着对打上随机数后的数据,执行reduceByKey等聚合操作,进行局部聚合,那么局部聚合结果,就会变成了(1_hello, 2) (2_hello, 2)。然后将各个key的前缀给去掉,就会变成(hello,2)(hello,2),再次进行全局聚合操作,就可以得到最终结果了,比如(hello, 4)。

    方案实现原理:将原本相同的key通过附加随机前缀的方式,变成多个不同的key,就可以让原本被一个task处理的数据分散到多个task上去做局部聚合,进而解决单个task处理数据量过多的问题。接着去除掉随机前缀,再次进行全局聚合,就可以得到最终的结果。具体原理见下图。

package com.qf.bigdata.test

import scala.util.Random
import org.apache.s
数据分析师岗位中,关于Spark的笔试知识通常涵盖以下几个方面: ### 基础概念 - **Spark核心组件**:需了解Spark Core(提供了分布式任务调度、内存管理等核心功能)、Spark SQL(用于结构化数据处理)、Spark Streaming(实时流数据处理)、MLlib(机器学习库)和GraphX(图计算库)等组件的基本功能和适用场景。 - **RDD(弹性分布式数据集)**:RDD是Spark的核心抽象,要掌握其特性(如不可变、可分区、容错等)、创建方式(如从文件系统、内存集合创建)以及基本操作(转换操作如map、filter,行动操作如collect、count)。 ### 性能优化 - **数据倾斜处理**:明白数据倾斜产生的原因(如key分布不均),掌握解决方法,如使用随机前缀、加盐等方式打散数据,以及使用reduceByKey替代groupByKey等。 - **内存管理**:了解Spark的内存管理机制,包括堆内内存和堆外内存的分配,掌握如何通过调整相关参数(如spark.memory.fraction)优化内存使用,避免内存溢出。 ### 代码实现 以下是一些常见的笔试代码示例: ```python from pyspark.sql import SparkSession # 创建SparkSession spark = SparkSession.builder \ .appName("DataAnalysisExample") \ .getOrCreate() # 读取CSV文件 df = spark.read.csv("data.csv", header=True, inferSchema=True) # 执行SQL查询 df.createOrReplaceTempView("data_table") result = spark.sql("SELECT column1, COUNT(*) FROM data_table GROUP BY column1") # 显示结果 result.show() # 停止SparkSession spark.stop() ``` ### 与其他工具的集成 - **Hadoop集成**:掌握Spark与Hadoop HDFS的集成,能够从HDFS读取和写入数据,了解如何配置Spark以使用Hadoop的资源管理器(如YARN)。 - **数据库集成**:了解如何使用Spark SQL连接和操作常见的数据库,如MySQL、PostgreSQL等。 在数据分析岗位中,掌握Spark相关知识对于处理大规模数据和进行复杂分析至关重要,尤其是在涉及大数据处理和实时分析的场景中。
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